（电气工程专业论文）鄂尔多斯电业局调度运行管理系统的研制与开发.pdf

华北电力大学工程硕士学位论文摘要 摘要 本文主要研究了鄂尔多斯电业局电网调度运行管理系统，它是生产技术管理的 一个重要组成部分。文中首先指出了鄂尔多斯电业局在调度运行信息的记录、处理、 审批、传阅方式等方面存在的问题，提出了调度运行管理的解决方案，并进行了系 统总体设计，在统一数据平台基础上进行了数据库设计和规范化的设计，提供方便 的界面供调度运行操作人员浏览和编辑。在对系统功能需求和数据需求进行分析的 基础上，对调度运行信息进行了分类，同时确定了系统的总体功能，建立了设备停 电申请书模块，日调度计划模块，调度运行日志模块，月检修计划模块，调度结算 考核模块，生产日报模块和短信发送模块。该系统基于局域网运行，实现网上传阅 和审批。在此基础上，研制开发了基于w e b 方式的调度管理系统，并在鄂尔多斯电 业局调度所投入运行，对提高调度管理所的管理水平具有重要意义。 关键词：电力系统，调度，管理系统，数据库，网络 a b s t r a c t t h ee l e c t r i cn e t w o r kd i s p a t c h i n go p e r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mf o rar e g i o n a lp o w e r s u p p l yc o r p o r a t i o ni sm o s t l ys t u d i e di nt h et e x t ，w h i c hi sa ni m p o r t a n tc o n s t i t u e n to f p r o d u c t i v et e c h n o l o g ym a n a g e m e n t t h e r ea r es o m ep r o b l e m si nt h ed i s p a t c h i n go p e r a t i o n i n f o r m a t i o nf o rp o w e rs u p p l yc o r p o r a t i o n sn o w , s u c ha si n v e n t o r ya n dt r e a t i n g ，e x a m i n a t i o n a n da p p r o v a l ，p a s sr o u n df o rp e r u s a lm a n n e ra n ds oo n i nt h ep a p e r , s o m eg o o dp r o j e c t so f d i s p a t c h i n go p e r a t i o nm a n a g e m e n ta r ep u tf o r w a r d ，t h ec o l l e c t i v i t yd e s i g no f t h es y s t e mi s d o n e ，s o m es t a n d a r d i z a t i o nd e s i g n sf o rt h ed a t a b a s ea r em a d eb a s eo nc o n s o l i d a t ed a t af l a t ，s o d i s p a t c h e r sc a ne x p e d i e n t l yb r o w s ea n de d i t b a s e o nn e e d sf o rs y s t e mf u n c t i o n sa n dt h e d a t a b a s e ，t h ed i s p a t c h i n go p e r a t i o ni n f o r m a t i o ni s c l a s s i f i e da n dc o l l e c t i v i t yf u n c t i o n sa r e c o n f i r m ，a n d s 1 。xm o d u l e sa r e c o n s t i t u t e d ，w h i c h a r e i n s p e c t i o na p p l i c a t i o nt i c k e t ， d a y - d i s p a t c h i n gp l a n ，d i s p a t c h i n gl o g ，m o n t h o v e r h a u lp l a n ，d i s p a t c h i n gs e t t l e m e n tc h e c k ， p r o d u c er e p o r ta n ds h o r t m e s s a g e ss e n d i n g b a s eo nl o c a la r e an e t w o r k ，d i s p a t c h e r sc a np a s s r o u n df o rp e r u s a le x a m i n ea n da p p r o v e t h ed i s p a t c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e mb a s eo nw e b h a sr u na tb a m e n ga d m i n i s t r a t i o no fp o w e rs u p p l y , w h i c hw i l lc o m m e n d a b l yi m p r o v ec o n t r o l l e v e lo ft h ed i s p a t c h i n gs t a t i o n s h ij i n m a o ( p o w e rs y s t e ma n di t sa u t o m a t i o n ) d i r e c t e db yp r o f l ir a n k e yw o r d s ：p o w e rs y s t e m ，d i s p a t c h i n g ，m a n a g e m e n ts y s t e m ，d a t a b a s e ，w e b 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文鄂尔多斯电业局调度运行管理系统的 研制与开发，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：娑金度 日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播 学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 日 期：地蚪 导师签名： 日期：塑2 笸彳，7 华北电力大学工程硕士学位论文 1 1 课题的提出及意义 第一章绪论 当前，电力工业在全世界范围内发生着深刻的变化。电力工业的改革目标在于 提高电力生产效率，使电价形成机制合理化，提供高质量、更安全的电力产品，促 进电力工业本身的良性发展，并使全社会从改革中得到更好的经济效益和社会效 益。引入市场机制，在某种程度上意味着对电力工业放松管制。但由于电力供应中 安全的重要性和保证安全经济供电的复杂性，对电网安全稳定运行的管理不能放 松。电网安全原则必须是电力市场运营的过程中，必须保证电网的安全性和供电可 靠性不降低。 电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。更具体的 来讲，电力市场是采用经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统 中发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。 根据以上定义，可见电力市场就是在保证供电安全、可靠的前提下，追求经济效益 的最大化，随着“厂网分开、竞价上网”，经济性的要求成为各单位技术改造过程 中最关心的问题之一。 而要使电网在激烈的市场竞争中具有较强的竞争力，就要在保证电网安全运行 的条件下最大限度的提高调度部门的工作效率，使调度运行管理标准化、规范化、 科学化。传统的调度运行管理方式仍处于低水平、低效率状态，不仅存在着大量重 复性的劳动且显露出不少弊病，已经越来越不能满足电力市场条件下电网调度的要 求。而且为确保有许多追求不同目标的市场参与者的电力系统的安全、可靠与经济 运行，协调是必不可少的。快速的信息交换系统对实现电力系统的协调运行至关重 要。及时、准确的信息是电力市场环境下电力系统安全运行的关键。从另一个角度 看，竞争为电力市场的参与者改善运行效率与资产利用以获取最大的利润提供了动 力，而要达到这一目的，信息同样十分重要。所以，如何使信息准确、安全、快速 的传递和交换，是电力市场环境下供电部门亟待解决的问题。 目前电网调度管理的主要工作为： 1 、对调度管理范围内的设备进行操作管理。 2 、负责无人值守变电站的运行监视和遥调、遥控操作，并指挥变电运行操作队 ( 以下简称操作队) 对无人值守变电站的正常操作、异常及事故处理。 3 、调度管理工作负责地区网新建、扩建、改造、增容具体供电方案的审核及工 程验收。 4 、编制和执行地区电力系统的运行方式( 调度计划) 华北电力大学工程硕士学位论文 5 、编制下达调度范围内发供电设备的年、月度检修计划、审批设备检修停电申 、_ 士 p 同o 6 、合理调整无功设备和主变压器分接头，使地区电网电压符合标准，并协助中 调进行全系统的周波调整工作。 ( 1 ) 出现下列紧急情况之一，调度值班员可以发布限电指令。 ( 2 ) 发电、供电设备发生重大事故或者电网发生事故； ( 3 ) 电网频率或者电压超过规定范围； ( 4 ) 输配电设备超载； 7 、其他威胁电网安全运行的紧急情况。 8 、依据有关原则，负责拟定地区系统事故拉路顺序，编制低周减载方案。 对本地区的电网的继电保护及自动装置、保护定值整定计算和动作统计、分析、 预测、确保电网负荷的准确性。 1 0 、管理地区电网电量交易、结算。 1 1 、指挥地区电网的事故处理，参加电网的事故分析，制定并组织落实提高电网 安全、经济运行水平的措施。 1 2 、对新建、扩建、改建的输、配、变电工程设计进行审核，同时参加新设备的 验收启动工作，并下发调度命令设备的名称、编号、批准书及有关通知。 1 3 、负责收集、整理本网运行资料，参加电网运行分析会，不断提高电网调度 运行的技术管理水平。 总之，电网调度管理的工作很多，调度员每天的值班运行记录详细地记载了整 个电网的运行情况，为各级领导和管理部门提供了决策所需要的重要信息。但是， 目前鄂尔多斯电业局调度值班运行记录采取手工记录的方式，要从众多的资料中快 速准确地查找有关信息很费时费力，存在以下主要缺点： l 、原始的值班记录采用人工手写，缺乏规范性。 2 、当天的值班运行记录要在第二天由专人整理后用文字编辑软件输入微机， 编辑成调度报表的形式，打印多份分别送往各有关部门和领导。这种方法要输入大 量的重复性词语，仅仅停留在将手写转化为计算机录入，输入内容和形式因人而异， 规范性、时效性都很差。 3 、记录没有分类，不便于对历时较长的电网运行情况进行查阅。 4 、电网运行中有很多统计考核工作，统计人员一般是以逐页翻找原始值班记 录的方式摘抄统计，即费时又容易遗漏。 5 、这种传统的工作方式受人为因素影响很大，常造成查找不便，统计不清的 情况，不仅浪费了大量的人力和时间，而且管理起来也不方便。 6 、调度大部分工作都需要多个部门的协调、配合。最典型的如检修工作票是 电力系统调度部门进行倒闸操作、安排检修的基础，但工作票的批答、执行大部分 2 华北电力大学工程硕士学位论文 都是传统的工作票管理模式( 手工填票) ，逐级手工批复，传阅，同时还需领导审批， 一张工作票，在相关人员手中传来传去，效率低、容易出错，且打印出的纸张保存 困难，容易造成数据的丢失。 综上所述，这种传统的调度管理方式是造成工作效率低的主要原因，而随着计 算机技术和网络技术的飞速发展，网络化信息管理以其快速、高效的特点已逐渐成 为现代化管理的趋势。网络化管理是解决上述问题的有效措施。因此，开发一套基 于网络的( b s 模式) 调度运行管理系统以适应电力市场条件下的电力系统调度管 理的要求具有重要意义。 基于网络的电力系统调度运行管理系统的投运将带来巨大的效益，给全局和与 调度有联系的部门将带来了极大的方便，操作人员可以直接上网了解想要了解的内 容，查看任一日的调度日志、填写停电申请、实现了资源共享；减少了差错，减轻 了调度员的工作强度，提高了工作效率和质量，实现了调度管理的规范化；网络化 的调度运行管理系统投运，将实现调度工作的无纸化。 1 2 国内电网调度运行管理系统的研究现状及发展趋势 电力工业是国家赖以生存和发展的一个基础行业，随着国民经济的迅速发展， 它的增长方式从粗放型向集约型转化，电网规模的巨大发展，对电网的优化调度和 商业化运营提出新的更高的要求。调度系统在电力行业担当着重要的角色，电网要 实现优化和商业运营，调度生产的正常、高效、实时运行关系重要，必须要有健全、 完善的技术手段来提供保证。传统的调度运行管理方式已经难以适应不断发展的电 网管理和体制的需要，为提高电网安全经济运行水平，现阶段国内电力系统都普遍 采用以计算机为核心的调度自动化系统，来帮助调度人员对电网的安全监控。但 s c a d a 系统( 或调度自动化系统) 功能只能定位于实时采集和控制，其管理能力几 乎没有，对大量信息的分析、统计及管理无法实现，不能很好的提高劳动生产率和 为领导决策提供辅助手段。再者，电网运行中的各种资料、参数日趋增多，查阅起 来非常困难，特别是在电网操作、事故处理时，更是无法快速、准确地查找资料和 信息，给调度运行管理工作造成了很大的不方便。为了更好的处理和记录各种调度 事件，以满足现代化电网正常运行和安全生产的需要，促进调度中心办公自动化和 管理现代化，开发调度日常运行管理系统，从全国电力行业来看开发的程度和应用程 度也不同。例如广州中区供电局电网图形信息管理系统集工作票、操作票管理功能 的a m f m g i s 系统，基于g i s 平台图形化的管理模式，进行状态管理，有效掌握两 票填写状态；山东电力中调中心开发的电力调度运行管理系统以l o t u s 注意为平 台，包括系统维护、班组文档管理、调度运行、材料管理、缺陷管理和计划管理功 能模块；这些调度运行管理系统应用侧重点不同和采用的技术也不同。 华北电力大学工程硕士学位论文 目前调度管理等基层管理部门，由于管理事物繁杂、又与电网的运行方式有密 切关系，虽已部分实现网络化管理，但大都基于客户服务器( 客户服务器) 方式。 c s 模式的管理方式安装和维护复杂，当部分程序改变时，所有安装在服务器和客 户机上的程序都要修改，开发和维护费用都比较昂贵。b s 管理模式客户端应用界 面单一、硬件配置要求不高、系统易于管理和维护、无需开发客户端软件。故基于 b s 模式的管理系统已成为电力信息管理系统的发展趋势，同时为了方便查询数据 并提出采用基于网络方式的管理信息系统来开发调度运行管理是发展的趋势。 1 3 本文的主要工作 本文拟针对鄂尔多斯电业局调度运行系统的各种问题，进行深入研究，并利用 鄂尔多斯电业局现有的局域网，实现基于网络方式的调度运行管理系统。主要做以 下几方面的工作： ( 1 ) 根据调研情况，提出鄂尔多斯电业局调度运行管理的解决方案，采用结构化 设计方法进行系统总体设计，完成系统组成方案，确定系统运行平台。 ( 2 ) 利用网络数据库管理软件m i c r o s o f tg q ls e r v e r2 0 0 0 和可视化的 d r e a m w e a v e rm x2 0 0 4 作为调度运行管理网站应用程序的开发工具，将网络应用开 发程序同可视化创作环境结合起来，首先建立鄂尔多斯电业局调度运行管理系统的 站点和相应的数据库，以基于因特网的浏览器服务器a e 务器( 浏览器服务器服 务器，简称b s s ) 为模式，利用a s p 技术能够快速生成专业的服务器操作页面和代 码的特点，来实现调度运行管理系统的网上审批、传阅及动态查询。 ( 3 ) 利用v b6 0 建立图形绘制软件、单机版运行日志软件、单机版短信发送软件。 4 华北电力大学工程硕士学位论文 第二章基于网络的信息管理系统开发技术 近年来，随着现代计算机技术的飞速发展，计算机在电力系统的应用逐渐普及 开来。尽管计算机在电网信息的实时采集与监视等方面的应用已日趋成熟，但电力 系统的调度管理系统却没有跟上实时系统的步伐，仍然是落后的手工录入、查询和 统计，浪费了大量的人力、物力。针对这一现状，我们结合鄂尔多斯电业局调度所 实际情况开发了地区电网调度运行管理系统，利用计算机和局域网实现调度管理的 无笔化作业和网上审批、传阅和查询。籍此减少电力系统调度运行人员的工作量， 从而以更多的精力专注于系统的调度运行，提高调度运行的管理水平。 2 1 计算机网络的发展 六十年代问世时，i n t e r n e t 不过是科研人员分享信息资源的一种手段。电脑网 络的发明人那时最大的希望无非是想使在旧金山郊外斯坦福大学从事科研的科技 人员可以使用在波士顿麻省理工学院一台电脑上的软件，即使两台电脑的工作系统 并不相同。从分享软件到互换文件和信件只需迈出一小步，而这一小步迈出就有了 今天的电子邮政不久i n t e r n e t 就成了各地科研人员交换学术研究成果的讲台了。 1 9 8 9 年，万维网在欧洲分子物理实验室( c e r n ) 诞生。它的发明人当时的愿望是 找到一个比i n t e r n e t 更为方便和有效的文件传输方式，从而遍布世界各地的物理 学家可以直接在电脑屏幕上看到所需的学术信息。 到了1 9 9 3 年，w w w ( w o r dw i d ew e b ) 的技术有了突破性的进展，它解决了远 程信息服务中的文字显示、数据连接以及图像传递的问题，使得w w w 成为 i n t e r n e t 上最为流行的信息传播方式。 现在，w e b 服务器成为i n t e r n e t 上最大的计算机群，w e b 文档之多、链接的 网络之广，令人难以想象。可以说，w e b 为i n t e r n e t 的普及迈出了开创性的一步， 是近年来i n t e r n e t 上取得的最激动人心的成就。 自从万维网流行后，带动了一股全世界上网的潮流。以前在一些网站上所能看 到的网页大部分是静态的文字、静态的图形，后来慢慢有了一些动态的文字与图形 出现，现在有了一些动态网页、主动式播放频道，所以在网页上的变化越来越丰富， 所提供的服务也越来越多。现在的网络和生活已经实现了互动关系，这里互动的意 思就是相互之间有作用。当今的w e b 能为我们作哪些事情，归结起来有三类：第一 类为“信息服务，就是i n f o r m a t i o ns e r v i c e ，主要是为我们提供方便的信息查询； 第二类，就是人们在网络上可以做各种各样的业务活动，也叫t r a n s a c t i o ns e r v i c e ( 业务服务)，也就是要这个网络不光能够给人们信息，还能够帮人们更经济的 华北电力大学工程硕士学位论文 完成人们要做的事情；第三类，就是“合作服务”，有时也叫“协作服务” ( c o l l a b o r a t i o ns e r v i c e ) ，这一类服务和前两种相比的技术区别在于，前两种 都是人和机器之间的关系，但是这一类的网上服务，能够支持人和人的交流联系， 它形成了一个所谓的虚拟空间，形成了一个新的场所，形成了一种新的氛围和环境， 有时候也叫虚拟世界( v i r t u a lw o r d ) 。 随着计算机和网络技术的发展，网络化管理的基础技术如i n t e r n e t i n t r a n e t 技术、面向对象技术、数据库技术、j a v a 技术、多代理技术、中间件技术、安全防 护技术等已日趋成熟，部分局级管理部门已实现网络化管理。 尤其是i n t e r n e t i n t r a n e t 网络技术与数据库技术的飞速发展，使得局域网环 境的m i s 也由传统的桌面转向w e b 。w e b 是一项很新的技术，a s p 是一种基于w e b 服 务器的脚本开发环境，在a s p 平台上可简单方便地开发动态、交互、高性能的w e b 服务器应用程序，从而保证系统中信息的丰富性、及时性和准确性。 2 2 网络体系结构 2 2 1c s 体系结构 c s 模式主要由客户应用程序( 客户) 、服务器管理程序( 服务器) 和中间件 ( m i d d l e w a r e ) 三个部件组成，如图2 1 所示。 图2 - 1c s 结构模式 客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件；服务器程序负责有效地管 理系统资源，如管理信息数据库，其主要任务是当多个客户并发地请求服务器上的 相同资源时，对这些资源进行优化管理；中间件负责联结客户应用程序与服务器管 理程序，协同完成一个作业，以满足用户查询管理数据的要求。 由于服务器返回客户机的信息只是简单的运算结果，在客户机上还需要对结果 数据进行进一步处理 2 2 2b s 体系结构 6 华北电力大学工程硕士学位论文 b s 模式是一种以网络技术为基础的新型平台模式。把传统c s 模式中的服 务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器( 网服务器) ，从而构成三层结 构的客户服务器体系，如图2 2 所示。 图2 - 2b s 结构模式 b s 模式与c s 模式比较的优点如下： ( 1 ) 简化了客户端。无需像c s 模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用 程序，而只需安装通用的浏览器软件。这样不但可以节省客户机的硬盘空间与内存， 而且安装过程更加简便，网络结构更加灵活。 ( 2 ) 简化了系统的开发和维护。系统的开发者无需再为不同级别的用户设计不同 的应用程序，只需把所需的功能都设置在网服务器上，并就不同的功能为各个组别 的用户设置权限即可。各个用户通过h t t p 请求在权限范围内调用网服务器上不同 的处理程序，从而完成对数据的查询或修改。相对于c s 而言，b s 的维护具有更 大的适应性和灵活性。 ( 3 ) 简化了用户操作。对于c s 模式，客户应用程序具有自己特定的规格，使用 者需接受专门培训，而采用b s 模式时，客户端只是一个简单易用的浏览器软件， 而无论是决策层还是操作层的人员都无需培训，可以直接使用。 ( 4 ) 特别适用于网上信息发布。使得传统的功能有所扩展，这是c s 所无法实 现的。而这种新增的网上信息发布功能恰是现代企业所需的电子文件取代大部分书 面文件，从而节省人力物力，提高企业的工作效率。 2 2 3 网络b s s 体系结构 随着因特网的广泛应用，网络的b s 结构与数据库三层c s s 结构相结合，得 到了网络的b s s ( i n 络浏览器网络服务器网络数据库服务- n ) = n - 体系结构( 如图 2 - 3 所示) 。 华北电力大学工程硕士学位论文 图2 3 网络数据库的b s s 体系结构 b s s 结构在c s s 结构的基础上，在客户端统一安装网浏览器，网服务器充当 应用服务器。该结构将表示层放在客户端，应用层放在中间层，数据层位于数据库 服务器上。各组成部分之间物理上通过i n t r a n e t 或因特网相连，软件上则在t c p i p 支持下，遵守h t t p 协议。浏览器通过发送请求和服务器端建立连接，从而实现以 整个因特网为背景的数据存储和访问。b s s 结构优点如下： ( 1 ) 基于t c p i p 开放式网络协议，具有很强的系统独立性和平台无关性。 ( 2 ) 规范和统一了客户端一一浏览器，完全实现了跨平台，同时也延伸了客户 机和服务器的物理距离。 ( 3 ) 软件维护开销大大降低，只需开发维护服务器应用程序，无需开发客户端 程序。 ( 4 ) 充分发挥了d b m s 高效的数据存储和管理能力，从而实现更大程度和范围 的数据库资源共享。 b s s 结构是因特网和数据库技术相结合的产物，代表了当前数据库应用软件 技术发展趋势，是目前人们开发网数据库系统普遍采用的系统结构。 本系统的网络结构体系如图2 4 所示。 修试所、调度等单位 耋：姥二 嘉主篓比匾亟 2 3 网络动态实现技术 服务器端( i i s ，c o m + ，s q l s e r v e r ) 现层 户u i 业务j 辑层 据层 一 数 据 库 图2 4系统体系结构图 因特网是世界上最大的信息网络，现有的数据库系统需要与w e b 或 8 华北电力大学工程硕士学位论文 i n t e r n e t i n t r a n e t 集成，使得可通过因特网的浏览器访问数据库中的信息。这样 的网数据库，可以实现人们对数据库信息访问的动态、实时、人机交互的要求，可 以利用强大的数据库能力对大量的数据进行有序的、有规则的组织与管理，可以将 数据库的覆盖面扩大到整个i n t e r n e t i n t r a n e t 范围，可以把有用的信息用网络特 有的友好界面实时地反馈到客户端，这对于不懂计算机的人员来说是极好的方式。 基于网络的调度运行管理系统主要由网络服务器的h t m l 文档组成，考虑到系 统的许多功能都与数据库有关，因此要求h t m l 页面是动态的，能够反映最新的数 据库信息，并且，用户除了查询数据库以外，还可以增加、修改和删除数据库中的 信息。如何实现网服务器与数据库互联，使得网服务器能从浏览器获得的用户请 求或数据传给数据库服务器，再由数据库服务器将执行结果的有关信息送给网服务 器乃至用户的浏览器。是基于网应用程序系统开发的关键。以下将对网数据库的几 种典型的动态访问技术进行讨论，并对其实现方法进行分析和比较。 1 、c g i ( 共同的网关接口，公共网关界面) 方案是最早提出的方案。c g i 程序常 被称为脚本( 脚本) ，可由脚本语言p e r l 或c c + + ，p o w e r b u i l d e r ，d e l i p h i 等多 种语言来编写。c g i 的工作过程为：在浏览器通过u r l 与网服务器建立联系，服务 器根据u r l 中的路径信息调用相应的c g i 脚本，脚本开始执行，读取环境变量，标 准输入和命令参数，接受用户的查询信息，将其转化为相应的数据库系统能接受的 s q l 语句，然后交数据库系统执行；数据库管理系统将执行结果返回给c g i 脚本， c g i 脚本通过标准输出将结果送给网服务器并终止运行；网服务器确定脚本结束后， 关闭与浏览器的连接；浏览器从脚本中显示输出的结果。如图2 5 使用c g i 的网数 据库访问。由于c g i 方案是最早提出的，从技术上讲它比较成熟，几乎所有的网服 务器都支持，这是它的优点，但是即使在同样的操作系统上，因不同网服务器的c g i 接口程序不同，若更换了网服务器原来的c g i 程序就无法使用。 c g i 方式有许多缺点： ( 1 ) 执行效率低。h t t p 协议是无状态的协议，它对上次的请求或应答信息没有 记忆功能，每次访问服务器，就像从未来过一样。每一个c g i 程序被不同用户执行 时都得重新执行一次，并占去服务器的一个端口，降低了服务器的效率。 ( 2 ) 不支持事务处理。由于在客户与服务器交互过程中不能一直保持通讯通道， 请求处理完后，通讯通道就被关闭，故无法支持有多个操作的事务处理。 ( 3 ) 对数据库难以设置不同的访问权限，缺乏用户访问控制。 ( 4 ) 程序的编写、维护比较困难，存取数据库不容易，开发时间长。 这就有必要针对c g i 方法的缺陷，开发新的方法。 华北电力大学工程硕士学位论文 图2 5 使用c g i 的网数据库访问 2 i s a p i ( i n t e r n e ts e v e ra p p l i e a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) 是建立在窗 口n t 系统工i s 上的应用。虽然i s a p i 和c g i 都是通过交互式页面获取用户的查询 信息，然后提交到网服务器中进行处理的，但是二者的实现机制大不相同。首先， 从调用方式上讲，i s a p i 的调用模式与c g i 完全不相同。c g i 程序每申请一次，不 管是否是同时来自多方的请求，服务器总是为每一个请求生成进程。c p u 在同一时 刻只能做一件事，可是每次生成进程时必须经历程序代码的读取、装载和执行过程， 因而耗费了大量的时间，i s a p i 完全抛弃了这种模式，利用窗口系统特有的d l l 技 术，所有的i s a p i 应用程序都装载一次，以后就保留在内存中，当系统接收到对i s a p i 程序的请求时就可以从内存中直接调用，提高了访问效率。如图2 6 使用i s a p i 的 网数据库访问。当然，这些优点的获得也必须付出等同的代价。i s a p i 是基于c + + 语言进行编程，编程难度比较大，以下是编程中应注意的几个问题： ( 1 ) 运用可视化的c + + 的m f c 开发程序，可以帮助开发者更快更好地开发 i s a p i 程序。 ( 2 ) 时刻注意保持多线程安全。少用全局变量和静态地数据，而且尽量避免 多个线程对同一数据库的同时访问。 ( 3 ) 注意内存管理，避免内存泄漏和重写。由于用户对服务器的请求是频繁 的，很小的失误由于积累效应而产生巨大的危害。 ( 4 ) 写程序后要经过多方面长时间地调试，最好要在客户机服务器的环境下 调试，而不是在单机环境下做简单的模拟。 图2 - 6 使用i s a p i 的网数据库访问 3 、动态服务器网页a s p 1 0 华北电力大学工程硕士学位论文 a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) 是微软公司公司提供的一种可生成的运行动态、交 互、高性能的网服务器应用程序。它可以把h t m l 、脚本、c o m 标准组件有机地结合 在一起，建立一个高效、动态的网数据库访问环境，且能较容易实现复杂的网扩展 功能。在访问数据库时，a s p 主要使用a d o ( 活动的数据物体) 技术。a d o 是应用程序 级的通用访问数据库编程接口，它提供了高效率的o d b c 数据源的连接功能，灵活 地使用a d o 提供的对象，可以使a s p 处理复杂的数据库访问。 ( 1 ) a s p 的工作流程 用户发出a s p 文件的请求信息，浏览器将这个a s p 请求发送给服务器，用户和 服务器建立链接；服务器接受请求并根据它的后缀识别它或从缓存中提取出来；服 务器将a s p 文件交给a s p d l l 的动态链接库进行处理；服务器解释完成所有的a s p 要求，根据要求做出多种不同的反应，最后生成静态h t m l 文档；静态h t m l 文档回 传给用户；用户浏览器解释该h t m l 文档并显示，对话中断。其工作过程如下图2 7 使用a s p 的网数据库访问。 图2 7 使用a s p 的网数据库访问 ( 2 ) a s p 的主要优点 编程简单，主要是使用v b s c r i p t 、j a v a s c r i p t ；充分和h t m l 相结合，无需编 译链接，可以直接执行；a s p 脚本运行在服务器端，而送到客户端的只是a s p 执行 结果产生的h t m l 文档，这样既降低了对客户端浏览器的要求，又加强了系统的安 全性；支持a c t i v e x 服务器组件技术，可以通过定制a c t i v e x 服务器组件来扩充网 功能。同时a s p 采用a d o ( a c t i v e x 数据物体) 技术编写紧凑简明的脚本语言连接 o d b c 兼容的数据库和o l e d b 兼容的数据库，a d o 是a s p 内置的a c t i v e x 组建的数据 库访问组件，是一种可将数据库访问扩展到网页的数据库接口技术，它提供了数据 操作对象模型，使得开发人员能在u d a ( 普遍的数据通路，通用数据库访问) 平台 上开发数据库应用程序。 传统的c g i 和i s a p i 编写和维护都很困难，并且不易与数据库接口，而a s p 技 术是微软公司新推出的基于网服务器的脚本开发环境，与h t m l 可以有机结合，使 1 1 华北电力大学工程硕士学位论文 用脚本语言j a v a s c r i p t 、v b s c r i p t 创建和运行动态、交互的应用程序。每一种方 案都有优点与缺点，当系统平台已定时，最好的方案是适合该系统平台的方案 各种技术综合比较如表2 1 所示。 综合比较以上各种中间件技术，并考虑本系统的各种技术要求，决定采用技术 相对成熟，而且开发难度不大的a s p 技术。 表2 - 1 各种技术综合比较 孛闯件 c g i i s a p ia s p 操 擘系统 均可w i n d o w sw i n d o w s w e b 擞务器均可 ii si i s 稳定性 最好差中等 执行效率馒恢快 开发时阀中等 长短 系统安全 最好较好较好 黼凝结合 差差 较好 学习雅度 猕离低 使辩；j 站感多少多 华北电力大学工程硕士学位论文 第三章基于网络的调度运行管理系统的设计和开发 3 。1 系统总体设计 3 1 1 系统需求分析 l 、可扩展性和可维护性 一个好的应用软件应具有灵活的扩展性，即系统能够随时引入新的功能，同时 在不改动应用程序的基础上更新系统参数。本软件系统采用面向对象程序设计( 物 体一导向的规划) 方法进行系统研制，以标准接口衔接，以便于系统的修改和扩充。 面向对象技术的优良特点决定了它的可扩充性和可重用性，提高了程序设计的灵活 性，实现了系统功能的易扩展性和可维护性。 2 、数据管理功能 调度管理系统的一个重要特点就是要处理大量的历史数据，历史数据的安全性 和有效性都将对系统的运行产生重大的影响。利用最新的a d o 数据库技术和 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库构成了数据库系统。其具有存储数据量大、功能 强、通用性好等优点，为后续功能模块的增加提供了坚实的基础。 3 、友好的人机接口界面 软件应该具有友好直观的人机接口界面，作为面向用户的软件系统，方便快捷 的操作方式可以大大提高应用系统的实用性。 票面设计的成败关系到整个系统实际使用，一个友好的票面界面给使用人员非 常舒适的感觉。d r e a m w e a v e rm x2 0 0 4 的可视化和v b6 o 面向对象的编程方式为设 计方便、友好的界面奠定了基础。本系统的用户界面本着“高度一致性，方便快捷 性”的设计思想，将原表格如实的重现在屏幕上。为了操作方便，减少文字输入量， 在表格中列出了常用一些常用姓名或词语的列表框，让用户可以随意的选择或输 入。系统各个模块操作方法基本相同，这样做的目的是便于用户在尽可能短的时间 内掌握系统操作过程。也就是说，用户只要学会了一个模块截面的操作，也就基本 上掌握了整个系统的操作。系统界面主要具有如下特色： l 、高度一致性；系统设计时考虑了用户原来的书写习惯，在屏幕上出现的基 本上是原票面的复制本，但又不是单纯的e x c e l 或w o r d 界面的表格。因为在e x c e l 或w o r d 界面的表格中，用户不仅可以编辑文本内容，也可以编辑表格格式，这样 难免会出现由于用户的误操作而改变了表格格式的情况，一旦出现这种情况，用户 还要重新设计表格，无形中增加了用户的工作量。本系统采用的方式是用户可以编 辑表格内容，不能编辑表格格式，最终输出的固定的表格格式是存放在后台的，用 华北电力大学工程硕士学位论文 户无需去关心它。这样做不会由于用户的误操作出现表格不统一的现象。 2 、方便快捷性；用户在填写各种报表时，最主要的工作就是输入文字。输入 文字是一项麻烦又费时的工作，除了专业的打字员之外，其他人都苦于这项工作。 为了减少输入量，我们在表格的大部分地方都设置了下拉列表框，用户可以直接点 取，也可以输入。列表框的内容是和数据库相关联，修改数据库的记录，列表框中 就会出现相应的内容。 3 、动态词典；用户可以通过双击词语，将常用的短语加入到文件中，既节约 输入的时间，提高了工作效率，又减少发生错误的几率。动态词典库可以随时进行 维护。 3 1 2系统结构描述 1 、调度业务流程 以下以设备检修申请表简要说明调度业务流程。 ( 1 ) 通过对鄂尔多斯电业局调度运行工作进行分析，绘制的设备检修申请业 务流程图如图3 1 所示。根据电网调度检修工作的实际，将检修票分为检修票、 方式变更票和保护整定通知单、稳定措施单和新设备投运通知单4 部分，在检修票 中又分为事故检修票和申请票。介绍检修票的流程，流程说明： ( 2 ) 由修试所，二级单位供电分局报检修计划。 ( 3 ) 由地区调度填写检修票，送方式。 ( 4 ) 方式安排批准停电范围、停电时间、注意事项，送方式审核。 ( 5 ) 方式审核检修票进行审核，并可修改停电范围、停电时间、注意事项， 送调度执行。地区调度对检修票进行答复，通知修试所，二级单位供电分局、电厂 准备好工作，调度填写准许开工时间、完工时间、注意施工情况和其它。 图3 一l 调度业务流程 1 4 华北电力大学工程硕士学位论文 2 、流程控制 1 0 ( 1 ) 电网调度检修管理系统设计的关键在于流程设计，体现在对工作对象的 协同工作，各类角色相互的权限设计。通过对工作流程的分析，工作流程有以下5 种特征： ( 2 ) 多人组合( 工作组) 。由于每个人的工作习惯、特性和时间不同，导致协 同的方法不同，因此一份任务可能由时间、任务形式及参与工作的人员不同而各不 相同。 ( 3 ) 阶段性( 控制) 。每一项工作任务都有阶段性的控制，作为工作的暂时终 结点。 ( 4 ) 不确定性( 行为) 。由于在事务的决策过程中，导致影响决策有多方面的 原因，阶段性时间是不确定性的过程。 ( 5 ) 确定性( 行为) 。在一定的原则上，某些行为必须加以限制，因此要限制 一些行为，也就是限制阶段( 控制) 。 模糊性( 决策) 。工作的模式不可能用“是”或“不”来描述，因此决策带有 模糊性。 基于检修票有如上所述特征，将工作流程分成多个节点，节点之间可以在一定 的条件下进行跳转。如从方式安排流程节点可以跳到方式审核。对每一个流程节点 给予定义，即每一个节点的操作人员可以跳转到其他节点的权限，并作相应的处理。 节点的主要数据结构如表3 1 。 表3 1 主要数据结构 域中文名称实际域名功能 流程名称 t x t f l o w n a m e文档所属的流程 文档的节点状态 d o c s t a t u s 当前的文档状态 文档的当前操作者操作员当前文档操作者 操作日期0 p e r a t o r s d a t e 前一个文档状态 p r e d o c s t a t u s 前一个文档操作者p r e o p e r a t o rs 前一个文档可以读文档的用户 p r e r e a d e r s 3 、功能结构设计 电网调度人员每天的日常工作很多，如填写调度日志、提请检修申请票、编写 调度操作票、进行限荷记录、修改保护定值等。由于个人笔体不一，可能出现理解 华北电力大学工程硕士学位论文 有误，影响系统安全。电网调度运行管理系统的设计本着“实用性、统一化、标准 化、可扩充性”原则，对调度运行的模式进行系统划分，抽象出模型。模型统一， 而功能各异。各模块之间具有相对独立性，接口简单明确。大部分数据实现数据共 享，减小数据库的冗余度，使数据库的维护量达到最少。 系统总体结构如图2 1 所示。 4 、系统软件结构设计 根据系统的功能结构， 成，具体分为如下所示： 第一部分，界面程序， 和查询。 图3 2 系统功能结构 调度管理系统的程序设计可由主程序和三个功能模块组 其功能是提供一个良好的人机交互界面，方便进行统计 第二部分，数据接口程序，其功能是提供原始数据的输入接口，程序与数据库 的接口和结果输出接口。 第三部分，程序部分，其功能包括对原始输入数据进行预处理。 各个模块之间是相互独立的，每个模块中的具体执行函数的设计也贯彻这种思 想，使程序便于维护和更改，为以后调度管理系统的功能扩充更改，减小了后续的 工作量。图3 3 表示了这几部分之间的关系。 图3 - 3 系统结构关联图 1 6 华北电力大学工程硕士学位论文 3 1 3 系统的软硬件平台 系统采用窗口2 0 0 0 服务器n t 作为网络操作系统，由于其集成了d n s 、w w w 、 f t p 、i i s 等服务，使网站点的创建和管理非常方便，并且提供了完善的安全机制， 其中i i s ( 因特网通知服务器，信息服务器) 是目前最常用的针对a s p 的服务器支 持平台，用户可通过系统内置的安全性，建立强大、灵活而安全的因特网和i n t r a n e t 站点。本系统选用网络数据库m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库开发维护平 台。 对w e b 平台的软硬件提出了以下要求：硬件平台：服务器( p i i l 3 0 0 以上，1 2 8 m 以上r a m ，l o o m b i t s 网卡) ，软件平台：服务器( w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r n t ，i i s 5 0 以上) ，用户p c 采用w i n d o w s 9 8 2 0 0 0 x p 作为操作系统，不同用户对网络资源地访 问权限不同。短信猫采